Sonsuz Ark/ Evrensel Çerçeveye Yolculuk
"Bu evrensel hayatta kalma stratejisi, biyofilmlerin doğal ekosistemlerden insan enfeksiyonlarına kadar çeşitli ortamlarda neden bu kadar önemli bir rol oynadığını açıklayabilir."
How Bacteria Sense Death Around Them and Prepare for Battle
Bakteriler, hücre duvarı parçalarını tehlike sinyali olarak algılar ve türler arasında görülen ve enfeksiyonlarla mücadeleyle ilgili bir hayatta kalma stratejisi olan koruyucu biyofilmler oluşturur.
Patojen Pseudomonas aeruginosa koruyucu bir biyofilm oluşturur. Kaynak: Nano Görüntüleme Laboratuvarı SNI/Biozentrum, Basel Üniversitesi
Basel Üniversitesi araştırmacıları, bakterilerin genel bir tehlike sinyali aracılığıyla tehditleri önceden algılayabildiğini keşfetti. Bakteriler yakındaki hücrelerin öldüğünü tespit ediyor ve proaktif olarak koruyucu bir biyofilm oluşturuyor. Bakterilerin tehditlerle nasıl iletişim kurduğunu ve bunlara nasıl tepki verdiğini anlamak, enfeksiyonlarla mücadele için çok önemlidir.
Bakteriler sürekli olarak bağışıklık hücreleri, antibiyotikler ya da sadece bakterileri enfekte eden virüsler olan fajlardan gelen tehditlerle karşı karşıya kalarak hayatta kalma mücadelesi verirler. Evrim süreci boyunca bakteriler kendilerini bu tür tehlikelerden korumak için çok sayıda strateji geliştirmiştir. Peki bakteriler çevrelerindeki potansiyel tehditleri nasıl algılar ve koruyucu önlemleri nasıl başlatır?
Tehlike sinyali: Hücre duvarı parçaları
Basel Üniversitesi Biozentrum'da Profesör Knut Drescher liderliğindeki araştırmacılar, son çalışmalarında, peptidoglikanlar olarak adlandırılan bakteri hücre duvarı parçalarının, çevredeki tehlikeyi gösteren bir alarm sinyali görevi gördüğünü keşfettiler.
Drescher, “Bu moleküller sadece aynı türden bakteriler tarafından değil, farklı türlerden bakteriler tarafından da tanınan genel bir tehlike sinyali olarak işlev görür” diyor ve ekliyor: “Peptidoglikanlar, bakteriler fajlar veya antibiyotikler tarafından öldürüldüğünde salınır.”
Koruyucu mekanizma: Biyofilm oluşumu
Bakteriler bu tehlike sinyaline c-di-GMP olarak bilinen ve biyofilm oluşumunu tetikleyen küçük bir sinyal molekülü üreterek yanıt verir. Biyofilmler, sümüksü bir matris içine gömülmüş canlı bakterilerin oluşturduğu karmaşık, üç boyutlu yapılardır.
Araştırmanın ilk yazarı Sanika Vaidya, “Koleraya neden olan patojen Vibrio cholerae'de, hücre duvarı parçalarına kısa bir süre maruz kalmak bile biyofilm oluşumunu tetikliyor” diyor. Biyofilm içinde bakteriler fajların, bağışıklık hücrelerinin ve antibiyotiklerin saldırılarından korunur.
Hayatta kalma stratejisi: Türler arası uyarı
Araştırmacılar bu davranışı sadece kolera patojeninde değil, aynı zamanda Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Staphylococcus aureus ve Enterococcus faecalis gibi diğer tehlikeli, genellikle çoklu ilaca dirençli patojenlerde de gözlemledi.
Farklı türlerdeki bakterilerin aynı tehlike sinyaline yanıt vermesi, evrensel bir hayatta kalma stratejisine işaret ediyor. Drescher, “İlginç bir şekilde, insan bağışıklık hücreleri de peptidoglikan parçalarını bir enfeksiyon sinyali olarak tanıyor” diye vurguluyor. “Bu, bakteriyel ve insan savunma mekanizmaları arasındaki şaşırtıcı paralellikleri vurgulamaktadır.”
Klinik önemi: Biyofilmlerin önlenmesi
Bu evrensel hayatta kalma stratejisi, biyofilmlerin doğal ekosistemlerden insan enfeksiyonlarına kadar çeşitli ortamlarda neden bu kadar önemli bir rol oynadığını açıklayabilir.
Ancak araştırma yeni soruları da beraberinde getiriyor: Hücre duvarı parçaları biyofilm oluşumunun ötesinde ek koruyucu mekanizmaları aktive ediyor mu? Ve bu yeni bilgiler biyofilm oluşturan patojenlerle daha etkin bir şekilde mücadele etmek için nasıl uygulanabilir?
Basel Üniversitesi, 20 Ocak 2025, SciTechDaily
Mustafa Tamer, 19.03.2025, Sonsuz Ark, Çeviri, Bilim ve Teknoloji, Aklın Merdivenleri
Referans: “Bakteriler, biyofilm oluşumunu tetiklemek için tehlike sinyali olarak ekzojen peptidoglikanı kullanır” Sanika Vaidya, Dibya Saha, Daniel K. H. Rode, Gabriel Torrens, Mads F. Hansen, Praveen K. Singh, Eric Jelli, Kazuki Nosho, Hannah Jeckel, Stephan Göttig, Felipe Cava ve Knut Drescher, 3 Ocak 2025, Nature Microbiology. DOI: 10.1038/s41564-024-01886-5
- Sonsuz Ark'ta yayınlanan yazılardan yazarları sorumludur.
- Sonsuz Ark linki verilerek kısmen alıntı yapılabilir.
- Sonsuz Ark yayınları Sonsuz Ark manifestosuna aykırı yayın yapan sitelerde yayınlanamaz.
- Sonsuz Ark Yayınlarının Kullanımına İlişkin Önemli Duyuru için lütfen tıklayınız.